智能算法在地下供排水管网传感器优化布设中的应用综述

【目的】我国基础设施受多种因素影响,出现了不同类型病害。如何在不损坏主体结构的前提下,对基础设施进行健康监测,成为亟待解决的问题。传感器作为健康监测的必要设备,其布设方式是否合理,会对监测系统的可靠性产生重要影响。【方法】以传感器优化布设为例,分析总结传感器布设时所使用的智能算法及优化布设准则。【结果】目前,国内外对传感器优化布设准则及优化智能算法的研究多是基于桥梁等地上结构进行的,且大多数研究是在传感器数量已知、基于单一目标前提下进行的。【结论】鉴于城市地下供水排水管网健康监测的复杂性,迫切需要找到一种优化布设方法,能同时满足传感器布设数量及多目标优化的需求。因此,基于智能算法的多目标优化理论将成为城市地下供水排水管网一体化监测的重要研究方向。

结构模态测试中传感器布点优化方法比较

分别从布点准则及优化算法的角度对传感器布点优化(OSP)方法进行比较,并提出了分步传感器布点优化方法,可在布点优化中考虑多种准则,同时有效降低组合优化的规模,以某拱桥模态测试的传感器布点优化为例,验证了此方法适用于大规模结构的可行性。

基于分级免疫萤火虫算法的桥梁振动传感器优化布置研究

针对结构健康监测系统设计的振动传感器优化布置问题,在基本萤火虫算法的基础上引入等级划分策略和免疫机制,提出了一种分级免疫萤火虫算法。采用二重结构编码,弥补了基本萤火虫算法只能用于连续优化问题的不足;建立等级划分制度,使不同等级种群内部形成独立的搜索空间,维持了种群多样性,并让优质个体得以保留;引进免疫机制,进行萤火虫的选择、记忆、交叉和变异,增强了算法的全局搜索能力和局部寻优能力;文末利用足尺Benchmark桥梁模型,对算法参数进行了敏感性分析,并开展了振动传感器优化布置方案的选择。结果表明,与基本离散型萤火虫算法相比,分级免疫萤火虫算法的计算效率和寻优结果均有显著提升,能够很好地解决振动传感器优化布置问题。